JPH10170425A - 試験標本の保持装置及び光堅ろう度の試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 写真材料に加速された短期間の光堅ろう度試
験を行い、将来の長期の光堅ろう度を予測可能とする。 【解決手段】 光堅ろう度を試験する装置は、光源と、
紫外線と赤外線から可視光線を分ける手段と、光の可視
成分を球状空洞の中に案内する手段と、試験標本を球状
空洞の中に取付ける手段とを具備している。試験標本を
取付ける手段は試験標本を保持する装置を具備し、試験
標本保持装置は、平面部材と、標本を平面部材の試験領
域に当接して保持する真空手段と、平面部材に接触する
加熱冷却装置と、加熱槽と、ファンとから構成されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光のもとで材料の光
堅ろう度と品質低下とを試験する装置に関する。本発明
は特に写真材料を試験するための装置と方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】写真材料の光に対する安定性の試験はこ
の材料の将来の長期間にわたる状態を予測するために行
われる。一般にこれらの試験は３週間から６か月の期間
にわたって時には上昇された温度条件のもとに、これら
の材料に比較的高いレベルの露出を与えることによって
加速される。このような試験装置は一般に約５０キロル
ックスの光を提供する。典型的な装置は一群の静止光源
又はほぼ球形の装置の内部に置かれた単一の３６０°光
源を有している。標本が球状の枠組みの内部に取付けら
れ、この枠組みは光源の周りに回転される。

【０００３】他の型の装置では、光が箱の中にあり、そ
して標本が光源から様々な距離に配置され一定時間にわ
たって露光が得られるようにする。この箱構造において
は、湿度と温度がまた制御されさらに加速された経時効
果（老化）が得られるよう又は高い露出条件での写真の
使用がシミュレートされるようにする。

【０００４】光堅ろう度の試験装置はまた塗料及び染料
工業に利用されてきた。ある種のこの装置は高い比率の
日光が得られるフロリダのような地域における材料の単
なる配列である。

【０００５】従来の装置はいくつかの欠点を有してい
る。３週間から６か月の必要とされる長期の露出期間は
非常にゆっくりと進行するよう改善された安定性を知る
ことを必然的に伴う研究計画を必要とするものであっ
た。さらに、電球が取替えられ又は経時変化されるにし
たがって光源は試験期間中強さが変化しそのため試験装
置は異なる量と品質の光を発するようになる。さらに、
典型的なオフィス又は試験所ビルディングにおける季節
的変化が起きるので６か月の試験の間の湿度と温度の条
件を制御するのは困難なことが多い。

【０００６】米国特許第５，１３８，８９２号−スガ他
は中央の光源を有し標本がこの光源の周りを回転する試
験装置を開示している。米国特許第４，７０４，９０３
号−スガ他は湿度制御装置を備えた光堅ろう度試験機械
を開示している。米国特許第４，７６０，７４８号−カ
タヤナギ他は標本が中央の光源の周りを回転する試験装
置を開示している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】写真材料に加速された
光堅ろう度試験を正確に、繰返しまた迅速に受けさせる
装置と標本を試験のため保持する装置の必要性が存在す
る。

【０００８】本発明の目的は従来の装置と方法の色の安
定性試験における困難性を解消することである。

【０００９】本発明の他の目的は約２日間で信頼性のあ
る光安定性のデータを提供することである。

【００１０】本発明のまた他の目的は反履可能な光安定
性データを提供することである。

【００１１】本発明のさらに他の目的は加速して色をあ
せさせる光源から制御された温度と距離で試験標本を保
持する手段を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の上記のまた他の
目的は広くは、平面部材と、標本を前記平面部材の試験
領域に当接して保持する真空手段と、前記平面部材に接
触する加熱及び冷却装置と、加熱槽と、ファンとを具備
する、試験用標本を保持する装置によって達成される。

【００１３】他の実施態様においては、本発明は、光堅
ろう度を試験する装置であって、光源と、紫外線と赤外
線から可視光線を分割する手段と、光の可視成分を球状
空洞の中へと案内する手段と、試験標本を前記空洞の開
口に取付ける手段とを具備する試験装置において、前記
試験標本を取付ける手段が、平面部材と、標本を前記平
面部材の試験領域に当接して保持する真空手段と、前記
平面部材に接触する加熱冷却装置と、加熱槽と、ファン
とからなる試験用標本を保持する装置を具備している光
堅ろう度試験装置を提供する。

【００１４】本発明の標本保持装置は多数の写真標本を
同時に試験することができる。標本保持装置は標本が一
定の温度と光露光のもとに平らに保持されるという利点
を有している。本発明の標本保持装置は周囲の条件が変
わっても標本の温度を一定に保つ能力をもたらす。本発
明の標本保持装置はまた光露光が変化しても標本の温度
を一定に保つことができる。

【００１５】本発明は従来の装置と方法より優れた多く
の利点を有している。本発明は数個の標本を同時に均一
な光と温度で露出することができる利点を有している。
本発明の装置は標本の温度の制御ができるようにする。
標本の温度を制御することにより、光以外の老化要素の
影響を最小にし又は試験することができる。各標本保持
装置の別々の温度制御装置を有することにより、同じ光
ユニットを用い、同じ露出装置を用いて異なる温度で褪
色を試験することができる。本発明の標本保持装置は試
験装置から容易に取外され他の標本保持装置又はユニッ
トに加えられる光の量を試験する装置を挿入することが
できるようにする。本発明は非常に均一で反履可能な条
件のもとで標本を迅速に試験することができるようにす
る。

【００１６】さらに本発明は、光に対する非常に強い露
出を可能にし、そして意外にも５０ｋルックスでの６か
月の試験と同じように正確に安定性の予測ができること
がわかった。本発明装置はさらに小型であり信頼性があ
る。この装置は各標本自身がそのさらされる光の量とは
独立して制御される温度を有することができるようにす
る。この装置はさらに、同時に試験される全ての標本が
均一に露光されるようにする。本発明の装置は各標本の
縁が対向するようにした収集体の中央部で各標本の露出
の間に変差を有している。本発明の装置はさらに同じ装
置の中で試験される複数の標本の間で比較することがで
きる安定性の試験だけでなく異なる装置においても反覆
可能な結果が得られるようにする。

【００１７】本発明は写真材料の光安定性試験が迅速に
行われる利点を提供する。本発明はさらに反覆可能な光
試験の方法と装置を提供する。本発明の方法と装置はさ
らに、温度安定性と、３週間より少ない継続時間の試験
に基づいて多くの年数の褪色を予測することのできる試
験の完成とを有するという利点をもたらす。これらのま
たその他の利点は以下の説明から明らかとなろう。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は本発明の装置１０を標本保
持装置に用いた装置の側方から見た概略図である。本装
置は光源を覆うカバー１２とミラー光分割器を覆うカバ
ー１４と褪色室自体を覆うカバー１６とによって包囲さ
れている。図２は装置１０の頂面図である。図１と２に
おいて、保持装置１８，２２，２４及び２６は試験され
る各標本のためにある。本発明の好適な保持装置は図６
から９に示されている。

【００１９】図２の３−３線による図３の断面図には光
源２８が略示されている。光源２８は光を平行にするレ
ンズ（視準レンズ）３２を通過する光線を提供する。こ
れは赤外線や紫外線のような不必要な光線の加熱槽３６
への通過を可能にする冷却ミラースプリッター（分光
器）３４の上に焦点が集まる視準源を提供する。光３８
は冷却ミラースリッター３４によって反射され、それか
ら環状内壁４４を有し通常は白色の反射材料である材料
４６から形成されている室４２に入る前に熱吸収材３５
を通過する。装置１０には、共に空気を装置から放出し
ランプと加熱槽を冷却するファン４８と５２が設けられ
ている。さらに、空気が下方に向けて室４２の中に案内
され標本保持装置１８と２２によって保持された標本を
通過する冷却空気が得られるようにする。開口５４が傾
斜され開口５４に露出された標本に影の領域が生じない
ようにする。開口５４の傾斜した縁５８は試験標本上に
均一の露出が得られるようにする開口の横断面をさらに
良く示す。装置１０は装置１０を支持する基体１５を含
んでいる。

【００２０】図４は光が室４４に入る入口開口６２に向
って下方に見た図１の４−４線上の室の断面図である。
室には室４４の表面に当てられている光の強さを読取る
検知装置６４が設けられている。これは、ランプの強さ
が調節され何時も標本上に均一で正確な露出が維持でき
るようにする。

【００２１】図６には標本７２を保持する好適な装置が
示されている。この装置は側面図に示されるように、フ
ァン７４と加熱槽７６と加熱冷却用ペルチェ効果冷却装
置７８とプラテン８２とを具備している。プラテン８２
は、図示しない真空装置への連結のための真空連結器８
６を有する真空マニホルド８４が取付けられている。プ
ラテン８２はさらにピン蝶番装置８８と磁気係止装置９
２とのための領域が設けられている。電気リード線９４
と９６が図示しない電源から加熱冷却装置７８に電力を
供給する。図７にファン７４が示されている。ファンの
羽根９８が空気を上方にプラテン８２から離れ又はプラ
テン部材に向うように案内する。これらの羽根９８は空
気を加熱槽７６の翼を通って吸引し又は押し込む。加熱
槽を構成する部材は適当な固着具又は図示しない締めつ
け手段を有することにより接触して保持される。

【００２２】真空室８４が取付けられているプラテン８
２は加熱槽７６に接触している加熱冷却装置７８に接触
している。加熱槽７６を加熱冷却装置７８に組合わせて
用いることによりプラテン８２の温度をさらに迅速に変
化させることができる。プラテン８２と真空マニホルド
８４とは通常アルミニウム又はステンレス鋼のような熱
を迅速に伝達する材料で形成される。

【００２３】図８にプラテン８２の頂面図が示されてい
る。図９は図８の９−９線によるプラテンの断面図であ
る。図８と９は共にプラテン８２が一組の突起１０４，
１０６及び１０８として記載されている。これらの突起
は標本保持装置１１２の下側を摺動する標本を分離す
る。標本保持装置１１２は真空が止められた時標本をプ
ラテン８２に保持するのを助ける棒１１４を有してい
る。真空が供給されると、小孔１１６により標本がプラ
テンに当接して保持される。小孔１１６は真空源入口８
６に接続された室１１８に連通している。

【００２４】標本をプラテンに当接するよう吸引する真
空はまた、プラテンの温度を標本に効果的に伝達しより
良好な温度制御が得られる作用をする。標本をプラテン
に対し平らに保持することはまた光露出が均一で一定で
あることを意味する。本発明の標本保持装置は任意の便
利な手段により露出室に固定することができる。図示の
標本保持装置には標本保持装置をカバー１６の所定位置
に保持する作用をする蝶番ピン８８と磁石９２のための
孔が設けられ、また室内の光を試験し又は標本を取替え
もしくは読取るためカバー１６を外方に容易に揺動する
手段を有している。

【００２５】種々の締結具と蝶番が、当業者にとって、
標本保持装置を室に対して正確な反履可能な方法で締め
つけ固定する手段として知られている。図示の標本保持
装置の加熱槽の特性の有効性を決定するため試験が行わ
れた。上記の機構を用いる標本保持装置が着色紙標本の
光にさらされるエマルジョン側の標本温度を室内の空気
温度より低い約３０度に保つことができることがわかっ
た。

【００２６】室内に空気の流れが生じると、これは良好
な熱の伝達と標本温度を一定温度に保つ能力とを示す。
上記の装置の作動時、その室の中の温度は通常約７０°
Ｆと１００°Ｆ（２１℃と３８℃）との間となる。本発
明の冷却標本保持装置は標本を長時間の試験中約７５°
Ｆ（２４℃）の温度に保持できるようにする。これは、
ランプが最大の光出力で作動できまた着色標本の長時間
の経時変化を予測するのに信頼性がありかつ反履可能な
加速された経時変化のデータが得られるようにする。

【００２７】標本保持装置が高度の強い光の露出室を用
いるものとして記載されてきたが、これはまた他の環境
での標本を保持するのに用いることもできる。例えば、
標本保持装置は反応ガスの雰囲気でプリントするのに又
は布帛の褪色試験のため布の標本を保持するためもしく
はプラスチックの標本を保持するために標本を露出する
のに用いることができる。室と標本保持装置は下張り着
色剤標本の試験に用いるのに適している。

【００２８】本発明の試験装置に用いられるランプは強
い十分な光源を提供する任意の適当なランプとすること
ができる。好適なランプは反射鏡を組込み少なくとも５
００ワットのワット量を有するキセノン照明器として知
られている。このランプは標本室４２の外部にキセノン
源を設けることにより室内に５００ｋルックスと６００
ｋルックスとの間の光の強さをもたらす。これにより、
光に対する均一の露出が可能となりまた光線の熱発生部
分が冷却ミラー熱吸収器によって取除かれるため熱を少
ししか発生しないものとなる。試験用の光を室の中へと
反射させるとともに熱を発生させる赤外線と紫外線の部
分の分断を可能にするミラーはこの種の輻射線を通過さ
せまた光を反射する任意の材料で形成される。好適な材
料は冷却ミラーであることがわかっている。これに加え
て熱吸収器が赤外線を最小にするために用いられる。

【００２９】冷却空気を提供し又は流すファンは、これ
らのファンが熱を装置から取去りまた室が貫通している
装置全体にわたって空気の流れを与えることができるよ
うに、選択される。

【００３０】室自体は白色の内部を有しそれにより光が
何回も室内で反射され４つの窓の標本に均一の露出が得
られるようにする。室を形成する材料は任意の望ましい
材料とすることができるが、しかしLab Spheres Corp.
（ラブスフェア社）の商標名スペクトロロンとして知ら
れている白色熱可塑性樹脂が、化学的に不活性であり安
定しているため、適当であることがわかっている。さら
に、これは白い表面を提供する。白色又は白い表面で被
覆された他の材料を用いることのできることが考えられ
る。室の環状の内面は高いレベルで均一の露出を可能に
する任意の所望の大きさの球面部分を提供する。一般
に、直径が５インチ（１２．７cm）と１５インチ（３
８．１cm）の間の大きさが適当であることがわかってい
る。好ましい直径は約５００ワットのキセノン照明器に
とって約６インチ（１５．２４cm）であることが知られ
ている。

【００３１】センサー（検知装置）６４と、ランプを制
御し均一の電力を提供しセンサーに応動する図示しない
調整装置とを具備する制御装置は、演算集積回路からな
っている。

【００３２】指摘したように、標本が置かれる球面の口
部は角度がつけられ球面の壁の厚さによる影を全てなく
すようにする。一般に開口部に近接した４０度の角度が
全て影をなくすることがわかっている。

【００３３】標本が置かれる出口孔は通常約１ 1/2イン
チ（３．８cm）平方の大きさとなっている。この空間に
所望ならば数個の標本を置くことができる。標本の温度
は図３のファン４８からの高速空気と共に標本の一定の
液への浸漬により左右される。標本保持装置はまた標本
の検出された温度に応じて温度の制御が可能なサーモス
タットを設けることができる。

【００３４】本発明の装置と標本保持装置の効果が３週
間にわたる公知の長時間５０ｋルックスの褪色によって
褪色された標本と比較された。３週間にわたる長期間の
褪色結果が２日間の６００，０００ルックスの光で露出
された本発明の装置の迅速な褪色に比較して同じであっ
たならば、長期間の褪色予測もまた同じとなる。６００
ｋルックスで露出する本発明の装置は標本上で２日間作
動された。５０ｋルックスで３週間作動する従来の装置
が比較された。図５に示されるように、データの密集し
た一群が存在する。

【００３５】この試験は次のようにして行われた。本発
明の装置によって処理された標本は公知の長期間褪色ユ
ニットによって処理された標本と比較された。この２つ
のユニットの褪色結果の間に強い相関関係があったなら
ば本発明装置によって得られた結果は長期間の褪色試験
の予測となる。

【００３６】６００ｋルックスで露出する本発明の装置
は２日間標本に作用し、一方公知の褪色ユニットは５０
ｋルックスで３週間作動した。

【００３７】図５は多数の異なる着色紙試験標本に対す
るこの２つのユニットによって生じた褪色結果を比較し
ている。各標本にとって、その光学的密度は試験の前後
に測定されそして得られたデータの密集部が図５に点で
描かれている。この図に見られるように、公知の装置と
本発明装置の褪色によって生じたデータの密集度との間
には高度の相関関係（０．０９７）がある。

【００３８】上記の記載は写真標本が試験されることを
想定しているが、本発明装置はまた塗料標本や織布標本
の褪色試験にも用いられるものである。羽目板やカーテ
ンに用いられるようなプラスチックの標本もまた本発明
の装置により試験することができる。外で使用するよう
意図された標本の褪色をシミュレートするため、紫外線
と赤外線が除去され太陽光線により良く似せるようにす
る。屋内で多く着用される衣服の又は室内塗料のための
標本は実質的に写真に用いられるような光を用いること
ができる。この装置はさらに非常に安定した条件のもと
に短期間の試験のため弱い光で用いることができる。一
般に、写真の褪色作用は内部の光の条件のもとで伝わ
る。窓ガラスは紫外線を取除くことが知られており、し
たがって屋内褪色試験は紫外線露出褪色には適切である
とは考えられない。本装置はまた非常に強い光の区域で
着用されるときガラスと共働して光化学的に変化するよ
うな材料の褪色特性を決定するのに用いることができ
る。これらのまたその他の使用は当業者にとって明らか
である。

【００３９】本発明は特に好適な実施態様を参照して詳
細に記載されてきたが、変更や変形が本発明の精神と範
囲内で行われることが理解されるであろう。

【００４０】本発明の実施態様を列挙すると次のとおり
である。 （１）少なくとも１つの試験ストリップを保持する標本
保持装置をさらに備えている請求項１に記載の装置。 （２）標本を加熱又は冷却する装置が固体状態のペルチ
ェ効果電気素子を具備している請求項１に記載の装置。 （３）平面部材が多数の標本を保持するための多数の溝
を有している請求項１に記載の装置。 （４）平面部材を光源に対し保持する手段をさらに具備
している請求項１に記載の装置。 （５）真空が標本を平面部材に接触するよう保持する請
求項１に記載の装置。 （６）平面部材には標本の温度を検出する手段が設けら
れている請求項１に記載の装置。 （７）空洞が白色である請求項２に記載の装置。 （８）空洞が直径約５インチと１５インチ（１２．７cm
と３８．１cm）の間である請求項２に記載の装置。 （９）空気循環手段をさらに具備している請求項２に記
載の装置。 （１０）光源が少なくとも５００ワットの電力である請
求項２に記載の装置。 （１１）開口に置かれた試験標本には５００ｋルックス
より大きな光が当てられる請求項２に記載の装置。 （１２）標本に約５００，０００ルックスと６００，０
００ルックスの間の光が当てられる前記（１１）に記載
の装置。 （１３）光源が視準された光源である請求項２に記載の
装置。 （１４）紫外線と赤外線を吸収する加熱槽をさらに具備
している請求項２に記載の装置。 （１５）可視光線を分割する手段が冷却ミラーと熱吸収
器とを具備している請求項２に記載の装置。 （１６）光堅ろう度を試験する装置を設ける段階を含む
光で褪色させる方法であって、光堅ろう度試験装置が、
光源と、可視光線を紫外線と赤外線から分割する手段
と、光線の可視成分を球状空洞の中に案内する手段と、
試験標本を前記空洞の開口に取付け試験標本を前記開口
に配置し前記標本を５００ｋルックスより大きいレベル
の光にさらす手段とを具備し、前記試験標本を取付ける
手段が標本を試験するため保持する装置を具備し、前記
標本保持装置が平面部材と標本を平面部材の試験領域に
当接して保持する真空手段と、前記平面部材に接触する
加熱冷却装置と加熱槽とファンとを具備している、光に
よる褪色方法。 （１７）１０日から２０日の光露出が行われ２０年間の
着色紙の褪色の予測を可能にする前記（１６）に記載の
方法。 （１８）光源が少なくとも５００ワットの電力である前
記（１６）に記載の方法。 （１９）開口に配置された試験標本に５００ｋルックス
より大きい光が当てられる前記（１６）に記載の方法。 （２０）赤外線と紫外線を吸収する加熱槽をさらに含ん
でいる前記（１６）に記載の方法。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置の概略側面図である。

【図２】本発明装置の頂面図である。

【図３】本発明装置の図２の３−３線による切断側面図
である。

【図４】本発明装置の図１の４−４線による断面図であ
る。

【図５】本発明の６００ｋルックスの光を提供する装置
と従来の５０ｋルックスの光を提供する装置との間の高
度褪色データの比較を示すグラフである。この結果は非
常に良く相互に関連している。

【図６】本発明の標本保持装置の側面図である。

【図７】図６の標本保持装置の頂面図である。

【図８】標本を保持するプレートの頂面図である。

【図９】図８の９−９線によるプレートの断面図であ
る。

【符号の説明】

１０…本発明装置 １２…カバー １４…カバー １６…カバー １８，２２，２４，２６…保持装置 ２８…光源 ３２…視準レンズ ３４…冷却ミラースプリッター ３５…熱吸収材 ３６…加熱槽 ３８…光 ４２…標本室 ４４…内壁 ４６…反射材料 ４８，５２…ファン ５４…開口 ６２…入口開口 ６４…検知装置 ７２…標本 ７４…ファン ７６…加熱槽 ７８…加熱冷却装置 ８２…プラテン ８４…真空室 ８６…真空連結器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 グレイ アルバート グラナス アメリカ合衆国，ニューヨーク 14450, フェアポート ダンモウ クレセント 12 (72)発明者 ジェラルド ウェイン スミス アメリカ合衆国，ニューヨーク 14428, チャーチビル，アトリッジ ロード 1378

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平面部材と、標本を平面部材の試験領域
   に当接して保持する真空手段と、前記平面部材に接触す
   る加熱冷却装置と、加熱槽と、ファンとを具備している
   試験用の標本を保持する装置。
2. 【請求項２】 光源と、紫外線と赤外線から可視光線を
   分割する手段と、光の可視成分を球状空洞の中に案内す
   る手段と、試験標本を前記空洞の中の装置に取付ける手
   段とを具備する光堅ろう度を試験する装置において、前
   記試験標本を取付ける手段が、平面部材と標本を前記平
   面部材の試験領域に当接して保持する真空手段と前記平
   面部材に接触する加熱冷却装置と加熱槽とファンとから
   なる試験用標本を保持する装置を具備している光堅ろう
   度試験装置。